Das Mädchen Honey Kisaragi ist die 16 Jahre alte Tochter des Wissenschaftlers Dr. Kisaragi, sie besucht ein Mädcheninternat. Zu Beginn der Serie wird Honeys Vater – welcher einen hochgeheimen "Transformer" entwickelt hat – durch die Geheimorganisation "Pantherclaw" ermordet. Diese ist hinter ebenjenem Transformer her.

Von einem geheimnisvollen Unbekannten erhält Honey dann ein Halsband, welches ihr die Verwandlung in "Cutie Honey" ermöglicht. In dieser verwandelten Form kann sie andere Gestalten annehmen und so – mit Hilfe des Privatdetektivs Seiji Hayami – gegen "Pantherclaw" kämpfen.